物理论文

2022-03-23 版权声明 我要投稿

小编精心整理了《物理论文(精选5篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。在高中阶段的物理学习中,高中学生,特别是高中一年级的新生,反映比较普遍的问题就是:高中物理难学,课堂上教师讲的内容,基本能听懂,但在处理一些物理问题时,感到很茫然,觉得无从下手。究其原因,大多数学生在处理物理问题时,首先是不能建立起相应的物理情景,当然也就谈不上相应的物理模型的建立,最终导致物理问题不能处理或是处理不当。

第一篇:物理论文

非物理专业的大学物理与中学物理的衔接探讨

摘要:物理是学生们在中学学习的重要学科,进入大学之后,部分非物理专业的理学或工学类的非物理专业还会选择开设大学物理课程。大学时期开设的物理课程与中学时期的物理知识,深度與广度都有了很大的变化。在大学物理教师的教学中,应帮助学生们完成大学与中学物理的衔接教学。加强课堂的教学管理,调整教学进度,提高物理的教学水平,并利用多媒体的教学模式。分析问题思维方式的转变尤为重要。本文给出了对非物理专业的大学物理课程与中学物理衔接问题的粗浅见解。

关键词:大学物理;中学物理;衔接

前言:大学物理是部分非物理专业的理工科类专业开设的基础课程之一,而对新学期的大学生们而言,大学物理与中学时期所学的物理知识,有很多的不同之处。中学物理知识是大学物理知识的一个子集,很多概念在中学物理都得学习过,但其内含与外延有很大的不同,很多知识能过数学描述的改变,从代数变换到高等数学中的微积分,从而使很多内容从特例到普遍现象,考虑了更多因素,更接近于生活中的自然现象。因此,大学物理教师在教学的过程中,重点强调思维方式方法的改变。改变教学方法,做好非物理专业大学的物理衔接工作,用多元化的教学手法,为学生们打造生态高效的大学物理课堂。

一、非物理专业的大学物理与中学物理的差异与影响

随着中学、大学物理课本内容的不断调整,大学物理与中学物理的差异也越渐明显。中学时期的物理知识相对简单,尚停留在浅层的知识理解层面上,而非物理专业的大学物理在内容模块上,相较中学的物理知识要复杂和深奥一些。如单位的变化、运算的形式等,与低年段的中学物理相比,不方便学生们的记忆与理解,学习起来也会更加的吃力。而在面对这些知识方面的改变,学生们便缺乏了学习下去的动力,随之便出现了自主学习性低、主观能动性差的学习现象。因此,在大学物理教师的教学过程中,应关注学生们的心态变化,改变陈旧的教学策略,为学生们打造生态高效的大学物理课堂[1]。

二、非物理专业的大学物理与中学物理的衔接策略

(一)加强课堂教学管理,明确物理教学目标

大学时期的课堂教学管理与中学时期略有不同,大学物理教师应着重提高学生们的综合学习素质,建立正规合理的学习机制,从课堂的出勤率、作业情况、论文答辩的角度展开教学管理工作。在新学期的大学课堂管理中,大学物理教师应实施规范的课堂管理系统,明确教学目标,认真备课、上课、安排课堂作业,让学生们更好地融入到非物理专业的大学物理学习中。因此,大学物理教师在物理教学的过程中,应加强课堂的教学管理工作,明确课堂的教学目标,将学生们约束在物理课堂的学习中,落实以生为本的教学理念,制定个人行为规范,为学生们打造一个良好生态的大学物理学习环境[2]。

(二)调整物理教学进度,提高物理教学水平

大学的学习生活不同于中学紧密的课程分布,大学物理的学习任务低,课程与课时皆少。而部分大学教师为了完成课时任务,盲目的加快课程进度,导致学生们无法适应现阶段的学习进程,也严重导致了学生们的厌学情绪。基于此,大学物理教师应合理的调整教学进度,认真设计物理的教学方案,将课本内的知识点进行系统的归纳总结。以大学物理课本《大学物理(第三卷)——电磁学》中的电磁学知识为例,物理教师应将一些概念定理从代数的描述变为高等数学的微积分的描述。有些院校可能高等学习的教学进度慢,作为物理老师,除了备课外,还得备学生,对于课程中用到的高数知识做好调查,必要时,得给学习补充相应的高数知识点。因此,大学物理教师应合理地规划教学进度,提高物理教学的综合水平,从而落实大学物理与中学物理的衔接工作。

(三)利用多媒体教学法,深化物理的知识点

课堂是大学物理教师的主要战场,在物理教师进行大学的物理教学时,应摒弃传统的教学模式,采用新型的教学方式,利用多媒体教学手法,改善教学内容单一枯燥的教学现象,借助图文结合与动态图片的形式,将抽象晦涩的物理知识转化成浅显易懂的知识结构,激发学生们的学习欲望[3]。因此,在大学物理的教学过程中,物理教师应利用多媒体的教学方法,深化物理知识点,将新型的教学模式引入到大学的物理学习中,做到以生为本的教学理念,开阔学生视野,提高学生的主观能动性与学习的自律性,完善非物理专业的大学物理与中学物理的衔接性,从而构建大学物理的高效课堂,让学生们在欢乐积极的课堂环境中学习物理知识。

结论:综上所述,在非物理专业的大学物理教师进行物理教学时,应加强对课堂教学的管理,认真细致地设计教学方案,明确物理的教学目标;调整物理的教学进度,给学生们充分适应课堂节奏的时间,并提高自身的物理教学水平,打造生态高效的大学物理教学环境。最后,利用多媒体的教学方法,深化大学物理的知识点,帮助学生们进行记忆与理解。因此,通过以上的教学方法,可以有效地帮助教师们完成非物理专业的大学物理与中学物理的衔接工作。

参考文献:

[1]何蕾蕾,彭朝阳.从高考题探析中学物理与大学物理衔接——以高观点下的霍尔效应为例[J].物理通报,2021(S2):52-56.

[2]罗院生,吴端钥,林钦.中学物理与大学物理的衔接研究——以“动能定理”为例[J].湖南中学物理,2021,36(09):4-5+10.

[3]陈进.新时代下中学物理与大学物理教学衔接的思考[J].教育观察,2021,10(31):49-51+63.

作者:曾博文

第二篇:初中物理教学中让学生用物理爱物理

摘要:依据“九年义务教育阶段物理课程标准提出的教学理念”,各地区编写的九年义务教育物理课程标准实验教科书,是一套把物理课程的知识与技能、过程与方法、态度、情感和价值观有机地融合一体,把求实、求真的科学精神与求善、求美的人文精神结合起来,充分发挥教育的综合功能,服务于学生的全面发展,终身学习。教师如何灵活选用教材内容,精心设计教学过程,采用恰当的教学方法,才能达到学生学物理、用物理、爱物理的目的。

关键词:初中物理教学;用物理;爱物理

一、面向全体,提高学生学好物理的科学素养

1、创设情境,激发兴趣。伟大的科学家爱因斯坦说“兴趣是最好的老师”。从初中学生的心理状态看,他们的学习活动最易从兴趣出发和受兴趣支配。创设情境、激发学生强烈的求知欲和浓厚的学习物理的兴趣,创情激趣的方法很多

2、用好教材,选好内容。为了体现课改的目标和任务,让学生形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学生学会学习和形成正确的价值观,加强教学内容与生活和现代社会科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选学生终身学习必备的基础知识和技能。因此在教学中首先要从学生身边的物理现象入手,在每章节的开始尽量以学生日常生活中常见的事物现象引入,引发学生的共鸣,激发他们的兴趣,逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。其次根据教学需要,积极开展探究活动,探究活动从学生已有的生活经验,观察、实验出发,发现问题,提出问题,通过探究实验,收集数据(资料),进而分析论证,得出结论,使问题得以解决,获得知识后,学会运用知识联系生活和科学技术中的有关问题。学生在这个过程中,即经历、体验了“做”科学的探究过程,又学到了物理初步知识及其应用。再次,是从学生发展需求出发,增加新题材、新科技成果、图片,反映时代感。同时增加联系生活、技术、社会的实际内容。例讲滑轮时,旗杆顶端为什么要安装定滑轮;讲能及其转化时,增添“神舟”五号飞船的巡天之旅,运用了哪些物理知识,同时观看“神舟”五号飞船的发射过程的科教片。最后在教学中适当增强一些实践活动,包括社会调查,访问、小制作、小实验等。作业中适当增加上网查阅资料,收集资料,鼓励学生选作或相互交流,并适当增大教学内容的弹性,根据不同地点、不同的条件、不同的学生,所列举不同的物理现象,开展不同的教学探究活动,完成不同的学习任务。

二、尊重主体、培养学生用物理的学习习惯和方法

新课程理念强调,要促进学生和谐地有个性的发展,提高学生的主体性,主动性,以学生的发展为本质,更要对学生一生的生命质量负责,又对学生的升学考试负责。改变课程实施过于强调接受学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生搜集和处理信息,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,教学目的逐渐向强调知识应用,突出能力培养,关注社会发展等。那么在实施新课程中如何培养学生应用物理知识,解决实际问题的学习习惯和方法呢?一要让学生动手做,使学生在学中做,做中学,学中用,提高学生的主体性、主动性。教材中的探究实验、小制作、小實验都是动手做的好素材。教师要创造一切条件,让学生多动手把思维空间留给学生,把活动时间留给学生。二要学以致用,理论联系实际。在教学中应重视知识在工农业生产和日常生活中的应用。为此,可采用以下方法:①参观学习,既可以巩固知识又可开阔视野。②动手制作。根据教材相关内容动手制作一些简单的小玩具,小实用品和实验器材。③开展兴趣小组活动。如成立家电维修、气象预测、摄像摄影等,这些丰富多彩的活动可使学生在应用物理知识中施展才能。三要应用物理知识解决实际问题,针对本校本地区存在的实际问题,把问题交给学生,让学生去探讨去解决。

三、注重情感,激发学生爱物理的热情

所谓情感,也就是一个人喜怒哀乐的情绪表现。只有学生产生爱物理的心理状态,才能有想学好物理的动机。如何激发学生热爱物理科学的热情,首先通过引言教学,使学生知道物理学既有趣又有用,学生觉得一个个物理现象是一个个谜,总想把它们解开,就要像科学家那样去研究,探索这些物理现象。人们的衣食住行离不开物理,工农业生产更离不开物理,我们利用自然,改造自然也需要物理,物理学神奇而伟大,学生爱物理之情油然而生。其次渗透爱国主义教育内容。讲述我国古代和近代在物理学史的伟大贡献,培养学生的民族自尊心和自豪感,进行新旧社会的对比,增强学生热爱社会主义祖国的义务感。通过中、外物理学家的爱国史、拼搏史,树立为祖国而献身的责任感,以我国在科学技术的“危机感”激励学生刻苦学习,振兴中华的紧迫感。再次在教学中要坚持由浅入深,由现象到本质,由具体到抽象,符合学生的认知规律和物理课程标准的改革精神。使学生感到物理好学,我爱学,才能产生爱物理的激情。最后,让学生学习方式多样化,多用探究性学习,合作性学习,交流性学习,操作性学习,让学生动口、动脑、动手,使学生感到学物理的乐趣。让学生认识到从生活走向物理、从物理走向社会,我们的生活与社会都离不开物理知识,必须学好物理,用好物理,热爱物理。

总之,笔者在教学中的以上做法其目的是让学生学好物理、用好物理,在学与用中培养学生热爱物理的情感,为学生的全面发展、终身学习奠定基础。

作者:张国志

第三篇:建立物理情景和物理模型在物理教学中的重要性

在高中阶段的物理学习中,高中学生,特别是高中一年级的新生,反映比较普遍的问题就是:高中物理难学,课堂上教师讲的内容,基本能听懂,但在处理一些物理问题时,感到很茫然,觉得无从下手。究其原因,大多数学生在处理物理问题时,首先是不能建立起相应的物理情景,当然也就谈不上相应的物理模型的建立,最终导致物理问题不能处理或是处理不当。学生在学习中遇到的许多问题,都与对问题的物理情景建立、理解有关,很多困难“难”就难在对物理情景不清楚,因此无法运用物理模型或物理规律解决问题。对教学中的物理概念、物理规律理解不清楚,也与教师没有设立合适的物理情景进行教学有关。可以说,学生学习物理的第一步就是建立物理情景。物理问题都是通过某种物理情景呈现的,这与物理学的研究对象是一些有形客体或理想模型密不可分的,从因果关系看“景”是通过“物”呈现出来,作用于人的感官才能“触景生情”。

建立物理情景是建立物理模型的基础,是建立物理模型的一个重要步骤,是不可或缺的。在建立物理情景的过程中,要引导学生从物理问题中获取建立物理情景的重要信息,再对这些信息进行必要的加工整理、去伪存真的同时,引导学生积极思考问题,让学生在积极的思考中体验自己的思维经历,并在自己的脑海中留下这种思维经历的烙印。建立物理情景实际上就是将物理问题恢复还原为一个物理过程,一个物理过程可以是一个单一的物理过程,也可以是一个物理过程中包含有几个小的物理过程。在把握一个物理过程所提供的各种信息的同时,也要把握各个小的物理过程之间的相互联系和相互制约,大多数情况下这种相互联系和相互制约的连接点,就是解决物理问题的切入点。在一个物理过程中,把握住了物理问题中提供的各种信息,以及这些信息之间的相互联系和相互制约的关系,就等于把握住了建立物理模型的要点,就等于为建立物理模型铺平了道路。在建立物理情景的基础上,过渡到物理模型的建立,是培养学生形成物理思维的一种有效的方法,也是培养学生用物理方法解决实际问题能力的一种现实的、有效的、可行的途径。

物理模型(包括它的数学表达)是物理问题的高度抽象和概括,是认识主体对客观实际能动反映的一种表现,是认识主体由实践上升为理论的一个过程。物理模型不仅是典型的物理问题,也是对物理基础知识的高度概括和总结。物理模型的首要特点就是它的典型性和代表性。物理模型是从一类物理问题中,突出问题的主要属性,抓住问题的主要本质,去除干扰和次要因素,即抓住事物的主要矛盾,而忽略其次要矛盾。例如,质点的刚体模型。物理模型是集基础知识与基本规律于一体,具有代表性的物理规律的集中体现。物理模型不只是物理知识的结晶,同时也是物理思维的结晶,更是处理物理问题的一种方法,掌握好物理模型的建立,除了加深对物理概念的理解之外,还可以从物理模型的建立,理解物理知识深刻的内涵及外延,体会将物理知识用于解决实际问题的思路和逻辑方法。

物理模型不仅能简明扼要地揭示物理规律,还可以体现出物理模型和物理规律在表现形式上的完美与和谐。例如,动量定理和动能定理,前者表现了力在时间上的累积效应,后者表现了力在空间上的累积效应。力的作用效果在時间和空间上的表现是那样的完美与统一;在形式上的表现是那样的对称与和谐。从这种形式中可以体会到物理学美丽的风景,体会它在形式上的完美。物理模型是知识与思维的产物,是物理知识与能力的完美结合,体现物理模型的和谐美,体现科学思维与人文精神相互作用的伟大结果。

物理情景与物理模型的建立,可以使抽象的物理知识更贴近于现实实际生活,更贴近学生的生活经验。使学生学习物理知识能有亲切感和现实感,同时丰富物理课程的形式,特别是在新教材引入研究性学习、探索性活动的情况下,如何让学生在较少的课时内,掌握更丰富的物理知识,物理模型的教学不失为一种有效方法。抓住物理情景与物理模型的建立,将最基础、最典型的物理模型、物理问题介绍给学生,并通过建立物理情景和物理模型,将研究方法和处理物理问题的方法展示给学生,引导学生积极思考,感悟物理情景与物理模型的建立在处理物理问题时所发挥的积极、有效的作用。

物理模型来源于实践,从实践中形成理论,又反作用于实践。物理模型作为物理基本知识单元,是掌握基本物理知识的基础,也是形成物理综合问题的基础。创新学习,从某种意义上讲,就是打破原有的知识结构,对原有知识结构进行重新组合,重组的过程就是知识迁移的过程。在学习过程中不断发现原有物理模型的缺陷,于是在打破原有知识结构的过程中,建立新的物理模型。

总之,从物理情景的建立到物理模型的建立,是学会从实际问题中提炼物理模型的过程,是解决和处理物理问题的常用的、行之有效的方法之一,其在物理教学中所处的地位,可见一斑。

作者:王译冬

第四篇:优化物理习题教学提高学生物理成绩

物理习题是实际物理问题与现象的科学简化、科学抽象和物理化模型。习题解答,是对解决问题的一种模拟,是中学物理教学中培养能力、开发智力的重要途径和手段。

一、 物理习题的作用

(1)巩固深化物理概念和规律。学生对于学习的新知识,理解只是表面的和片面的,并不能完全理解它们的实质和意义。只有通过适当的具体习题的解答、与广泛的实际材料结合,从多方面对概念和规律进行深入理解,学生对物理知识的认识才不会片面化。如学生初次接触牛顿运动定律时,总有不少学生有一种误解,即只有合外力才能产生加速度,而每个力不能产生加速度。这就必须让学生通过具体问题进行练习,加深认识,理解每个力都产生加速度,理解力的独立性原理。

(2)深化物理知识,扩大知识面。由于综合题涉及的物理过程较多且较复杂,这就要求学生要灵活运用概念、规律,把所学的知识变活,这是拓宽学生视野,扩大知识面的一个过程。例如,在图1所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行,劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在O点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面。水平面处于场强E=5×104N/C,方向水平向右的匀强电场中,已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg ,B所带电荷量q=+4×10-6C ,设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终处在弹簧限度内,B电荷量不变。取g=10m/s2、sin370=0.6 cos370=0.8. ①求B所受静摩擦力的大小。②现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动,A从M到N的过程中,B的电势能增加了△Ep =0.06J,已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数u=0.4,求A到达N点时拉力F的瞬间功率。

思考:①题眼突破:1)“弹簧处于原长,轻绳恰好拉直”“光滑斜面”说明静止状态A的重力沿斜面方向的分力与拉力平衡。2)“使A开始做匀加速直线运动”隐含内容:B做匀加速直线运动,即AB间绳上的拉力为恒力。3)“B的电势能增加了△EP=0.06J”隐含内容:MN的长度。②解题工具:共点力的平衡条件速度、牛顿第二定律、速度-位移公式、电场力做功与电势能变化的关系。③解题关键:由M到N的过程对B:qEs=△EP;由M到N的过程对A:v2=2as;对A、B受力分析,列牛顿第二定律方程组可得拉力F。

总结方法:如题中出现两个以及两个以上的物体用绳杆之类物体连接时,要特别注意找出各物体的位移大小、加速度大小、速度大小关系,这些关系往往就是解决问题的突破口。

(3)培养学生运用教学工具解决物理问题的能力。①物理定律和公式多用物理量之间函数关系表示,而物理习题一般以物理规律为指导,运用数学工具来解决具体问题。因此,通过解题训练,能使学生进一步理解物理量之间的函数关系,了解物理现象之间内在联系。否则学生可能对公式或函数关系理解不清,忽视物理事实的限制,而将物理量之间函数关系简单地数学化。如果通过一些具体问题对相互之间的关系认真分析,就可理解实质。②运用数学工具解决物理问题时,必须做好两个转化,即先将物理问题根据物理规律转化为数学问题,再将数学问题按表达式各量的物理意义转化为物理问题。学生只有通过对具体物理问题的解答练习,才能掌握这种“转化”方法,而只有这种方法掌握了,才能谈得上具有运用数学工具解决物理问题的能力。如库仑定律的理解,F=KQq/r2 ,当r→0时,F→∞是否正确?在数学中是正确的,但在物理学中是不正确,进一步帮助学生理解公式的运用条件。

(4)教学效果信息反馈的主渠道。在高中物理教学中,通过学生对习题的解答,教师及时了解学生对知识的掌握情况,准确抓住学生学习中的问题症结,之后对症下药,调整教学方法,使学生牢牢掌握物理知识。例如:如图2,一粗糙斜面AB与圆心角为370的光滑圆弧BC相切,经过C点的切线方向水平。已知圆弧的半径为R=1.25m,斜面AB的长度为L=1m,质量为m=1kg的小物块(可视为质点)在水平外力F=1N作用下,从斜面顶端A点处由静止开始,沿斜面向下运动。当到达B点时撤去外力,物块沿圆弧滑至C点抛出。若落地点E与C点间的水平距离为x=1.2m,C点距离地面高度为h=0.8m (sin370=0.6, cos370=0.8,重力加速度g取10m/s2)。求:1) 物块经C点时对圆弧弧面的压力。2) 物块滑至B点时的速度。3) 物块与斜面间的动摩擦因数。

这道题是多过程问题,实际是多种运动规律的组合,根据题意学生应知道这题隐含条件。如“斜面AB与圆心角370的光滑圆弧BC相切”说明AB与OB垂直,C点相切水平说明OC为竖直方向,可推知斜面倾角为370,又知物块由C点开始做平抛运动,进而推知物块在C点的速度。应用的知识,有平抛运动规律、动能定理、圆周运动的规律。本题主要考查运动过程的分析,要把转折点的速度作为分析重点,能够考查学生对这些重要知识和规律的掌握程度。

二、 物理习题教学中存在的问题

物理习题是检验教师教学效果与学生学习效果的重要依据。在教与学的过程中,教师与学生都会存在一些问题。

(1)学生的学习方面。①将物理问题数学化。学生的主要精力放在已知哪些量值、求什么量值上,这些已知量和未知量同时包含在哪个公式中,将已知量带入公式中求得结果,而没有对物理情境、物理过程和受力情况认真分析,只要结果不要过程。②缺乏正确的解题思维习惯。正确的思维过程,是应从题目所述的物理情境入手,分析物理过程和受力特点,在此基础上列方程求解。

(2)教师的教学方面。①“大运动量”训练的题海战术。这种做法费时、费力,既没有明显收效,又挫伤学生学习积极性。②忽视学生认知规律,片面追求高难度、高密度。学生思维时刻处于高度紧张的状态,最终造成两极分化的被动局面。

习题教学,可以深入了解学生在该阶段的能力水平及学习过程中存在的问题。教学时,要结合不同的教学内容、目标、学生心理、能力水平特点,不断思索,不断创新,不断调整和重组优化习题教学。

(浙江省义乌市私立群星学校)

作者:潘忠

第五篇:中学物理美与物理教育

〔关键词〕 物理美;物理教育;美学

〔文献标识码〕 A

物理美是物理发展的动力,是物理教育的重要內容之一,而物理教育则是物理人才培养、物理知识探索的手段,其中美学因素直接影响着未来物理人才的素质。物理美能增进主体对物理的直觉能力和创造思维能力,它对提高学生素质,培养全面发展的人才具有重要作用,同时也是全面推进素质教育中不可忽视的重要因素。因此,物理教育必须将物理中所固有的美展示给学生,使学生不仅获得知识,还能受到美的熏陶。

一、物理美与学生学习兴趣的关系

我在教学中经常发现一些学生对物理不感兴趣,认为物理抽象难学。造成这种现象的一个重要原因我认为是在日常物理教学中忽视了对物理美的启发和发现,因为缺少了美的因素,就会使物理学习变得索然无味。物理美不是像一幅画、一尊雕塑的美那样外显,而是融含于物理知识之中。因此,在物理教学中并不缺少美,缺少的是对美的发现和提示。这就需要教师去提高自身素质,对教材中的美进行深入地挖掘、收集。而且要有意识地培养学生的审美感,合理地引导学生发现、挖掘物理美,从而激发学生的学习兴趣,让他们能主动、愉快地学习,提高学习效率。

二、中学物理教学中的物理美

1.对称美。千百年历史的进化造就了无数完美对称的东西,使人们总乐于欣赏和追求各种各样的对称美。物理美也一样,其对称美处处皆是。如时空对称中有:时间对称、空间对称、时间空间对称;直观形象上的对称有:杠杆的平衡左右对称、平面镜成像中的物与像的对称、磁体的NS两极对称、电荷的正负对称、电磁场在空间上的对称。这些对称都是很美的自然对称现象。

善于发现和应用对称美,促进了物理学的发展。如在电磁学的发展中,物理学家认识到,电与磁是相对称的:电荷有正负、磁体有南北,电与磁之间有相似的作用力。而且通过长期的艰苦研究认识到电能生磁;由电能生磁,继而认识到磁能生电。从而使人类社会进入电气化时代。对电和磁的进一步研究,又认识到变化的磁场能产生电场,变化的电场能产生磁场,从而发现了电磁波的存在,使人类社会又进入了信息化时代。在电现象中正、负电荷可以单独存在,但在磁现象中到如今却还没有发现磁单极子,寻找磁单极子研究又在推动着物理学的发展。

2.简洁美。中学物理的许多物理量(如密度、压强、功率、电流、电场强度、电势差、电容等)就是用两个物理量的比值来定义的,形式非常的简洁;而各种物理规律又都能用数学形式严谨、简洁地表达出来。如牛顿三大定律将宏观低速领域中众多运动现象简明而完美地概括起来,使低速宏观领域的各种机械运动按牛顿定律井然有序地运行。而爱因斯坦的相对论将相对性原理从力学扩展到整个物理学领域,使牛顿力学成为相对论的特例。相对论从复杂的自然现象中概括出简洁的规律,给人们简明清晰真实的美感。

3.和谐美。和谐是指由于组成整体的各个要素相互间恰到好处而在整体上显现的协调美。和谐的美给人以恰如其分、浑然一体的美感。物理中的和谐美是由物理学揭示自然物质存在、构成、运动及其转化的规律在整体上的和谐性而产生的美感。

古人以圆为美,哥白尼就用圆形轨道建立了日心说的宇宙图像;开普勒行星三定律提出了行星运动的椭圆轨道,扩大了美的范围使行星运动具有多样性的美;而爱因斯坦的相对论解释了椭圆轨道的运动,运动的椭圆比静态的椭圆更具有动态美。

三、中学物理教学中审美能力培养

在教学中,除了挖掘、收集教材中物理美因素,展示给学生,让学生充分感受美,并应用物理美去提高其物理能力、思维能力、解题能力外,还应在这一过程中培养学生的审美能力。这有助于学生对其他美的形态的认同、欣赏,提高美的直觉能力。而要培养这种能力,首先教师要注意仪表整洁、庄重,给学生以视觉美;其次要以认真的教学态度、良好的敬业精神、丰富的学识、执著的追求感染学生;第三还要通过良好教学环境的营造、多媒体手段的应用,把学生带入物理美的境界,让学生从心里喜欢物理、热爱物理,主动地去感受物理的美妙。

总之,教师要启发和引导学生把对自然对艺术的审美热情推广到物理学习中,使之站在更高的科学位置上去俯视物理学,充分体验和发现物理美的简洁、对称、和谐和统一之美,由此激发他们对物理的热情和探索物理的激情,调动他们刻苦学习的精神,热爱物理,学好物理。

作者:杨言堂

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